JPH0310052B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音符表示装置に係り、同じテンポで入
力れる音でも周波数分析周期を可変することによ
り、読取り易い音価で正しく表示し得る音符表示
装置を提供することを目的とする。

本出願人は先に、特願昭57−232457号（特開昭
59−124384号）及び特願昭58−3670号特許出願
（特開昭59−128576号）「音符の表示装置」で、入
力音声信号をデジタル信号に変換し、これを周波
数分析して音高を判定し、その音の高さをCRT
に五線譜上に実時間で表示する装置を提案した。
このものは、デジタル信号に変換された音声信号
データをFFT演算し、しかる後その結果をパワ
ースペクトルに演算してスペクトル値を得、次い
でこのスペクトル値の中の最大値を求めると共
に、この最大値を示すスペクトル周波数よりも低
い周波数で、かつ、最大スペクトルよりも所定範
囲内で小さなスペクトルをもつスペクトルのうち
で最も低い周波数を示すスペクトルの周波数値を
求めてそれを入力音声信号の音の高さと判定し、
一方、前記条件に該当するスペクトルが存在しな
い時には前記最大スペクトルを示す周波数値を入
力音声信号の音の高さと判定し、この判定結果を
ビデオ・デイスプレイ・プロセツサ（以下、
VDPという）を介してビデオ・ラム（以下、
Ｖ・RAMという）に転送し、CRTにこれを表示
する。

然るにこのものは、入力音声信号を音の高さの
みを表示するだけであり、その音の長さを表示し
得ない。そこで、入力音声信号の音の高さと長さ
との両方を解析し、五線譜上に実時間で実際の音
符として表示するようにすれば一層視易く、便利
である。

本発明は上記要求を満足したものであり、以
下、図面と共にその一実施例について説明する。

第１図は本発明になる音符表示装置の一実施例
のブロツク系統図を示す。同図において、端子１
に入来した入力音声信号はグラフイツクイコライ
ザ２に供給されて周波数分析し易い周波数特性に
可変され、アンチ・エイリアジング・フイルタ３
にて折返し雑音を生じないように高域不要周波数
成分を除去されてAD変換器４に共に供給され
る。制御装置５において初期設定（システム・イ
ニシヤライズ）が行なわれ（第２図Ａ中ステツプ
１９）、割込みが発生しない間は同図Ａに示すス
テツプの各動作が実行される。

初期設定では、例えば♪＝60の標準速度が設定
されており、この速度に応じた周期データRAM
７の周期・ウエイトエリアに予め設定されてい
る。このエリアの周期データは後述のように適宜
書換えられ得る構成とされている。一方、本実施
例では、上記標準速度により音符の時価で表示し
たくない場合、所望の時価に表示し直し得るもの
であるが、このように時価変更を行なう場合のモ
ードを指示するモード設定スイツチ１５及び所望
の時価を設定するノンロツク式の周期指示スイツ
チ１６が設けられている。

例えば、標準速度における時価のまま表示した
い場合、スイツチ１５，１６は操作せずステツプ
20を介してステツプ21に至る。AD変換器４の標
本化周期毎に割込が発生すると（第２図Ｂ中ステ
ツプ45）、同図Ａに示す動作が中断され、変換指
令及びデジタル信号出力部６からの指令により
AD変換器４においてAD変換が行なわれ（ステ
ツプ46）、デジタル信号はRAM７の第３図に示
すAD変換データエリアに順次格納される（ステ
ツプ47）。この場合、ポインタにて一連のデータ
の区切りが示され（ステツプ48）、ポインタが全
アドレスに到達していなければリターンされる。

このようにして所定の個数のデジタルデータが
RAM７に格納されると、演算及び音高分析部８
においてFFT演算が行なわれて（ステツプ21）
その演算結果がRAM７に格納され、次いでパワ
ースペクトル演算が行なわれて（ステツプ22）そ
の演算結果がRAM７に格納される。次いで最大
スペクトル値が求められ、次に最大スペクトル値
を示すスペクトルの周波数よりも低い周波数領域
中に存在し、かつ、最大スペクトル値のスペクト
ルの大きさよりも予め定められた範囲内で小さな
スペクトル値を有するスペクトルの内で最も低い
周波数値を示すスペクトルの周波数値が求めら
れ、これが入力音声信号の音の高さ（基音）と判
定され、また、前記条件に該当するスペクトルが
存在しない場合には、前記最大スペクトル値を示
すスペクトルの周波数値が入力音声信号の音の高
さ（基音）と判定されてRAM７に格納される。

上記ステツプ21〜23の動作に要する時間は第４
図Ａに示す８分音符の表示に相当する時間に予め
設定されており、ステツプ21〜23では第５図に示
す時刻t₁における入力音声信号の音高が分析され
たことになる。

いま、例えばピアノ等のように発音された音時
間と共に減衰する楽器により第６図に示す８分音
符のト音とイ音とが繰返し入力されたとする。時
刻t₁ではステツプ21〜23による音高分析が行なわ
れると分析回数検出及びパターンデータ検出部１
０からパターンデータ指令信号が取出され、パタ
ーンデータ決定部１１に供給されてここで分析部
８において分析された音高に基いてパターンデー
タが作成される（ステツプ24）。

ここで、後述のカウント数と音符長との関係は
第４図Ａ〜Ｉに示す如く、８分音符から全音符ま
でカウント数０〜８に夫々対応付けられている。
この場合、カウント数零で、かつ、音高はト音で
あるから、８分音符のト音に対応したパターンデ
ータが取出され、VDP１２を介してＶ・RAM１
３に供給されて所定のテーブルに書込まれる。

Ｖ・RAM１３のメモリマツプは第７図に示す
如く、複数種類のパターンを記憶されたスプライ
ト・ジエネレータ・テーブルSGT及びパター
ン・ジエネレータ・テーブルPGT、第８図に示
すCRT１４に表示面（32列×24行）の各区画に
対応した容量をもつパターン各称テーブルPNT、
表示面の垂直位置及び水平位置の情報を記憶され
るスプライト属性テーブルSAT、カラー情報を
記憶されたカラーテーブルCT、未使用のテーブ
ルの各テーブルにより構成されている。VDP１
２では、Ｖ・RAM１３のパターン名称テーブル
PNTやスプライト属性テーブルSATに書込まれ
たデータに従つてCRT１４の表示面に表示すべ
きパターンの選択及びパターンの移動態様の指定
が行なわれ、かつ、複合映像信号が作られ、
CTR１４に供給されてここの表示面にパターン
ａ（８分音符のト音）が表示れる（ステツプ25）。
なお、五線譜や音部記号等はRAM７に予め記憶
されているデータにより予め表示されている。

パターンａが表示されると、ステツプ26により
RAM７に上記初期設定された標準の周期・ウエ
イトデータ（この場合は♪＝60に対応）に応じた
時間次のステツプ27による処理（FFT演算）に
移行するのを待つ。この時間が経過すると、第５
図に示す時刻t₂においてステツプ27〜29によりイ
音の音高分析が行なわれ、次いで、連続音検出部
９により連続音か否かが判断される（ステツプ
30）。ここでは、前回（時刻t₁）の音高分析によ
る結果と今回（時刻t₂）の音高分析による結果と
の比較が行なわれ、両者の音高が同じであるか否
か、両者のレベル差が予め設定されているレベル
差範囲にあるか否かが判断されると共に、今回の
音高分析による結果が予め設定されている閾値レ
ベルＬ（第５図）以上にあるか否かが判断される。

この場合、連続音検出部９では非連続音として
検出され、ステツプ34、35により時刻t₂の８分音
符のイ音が表示され（パターンｂ）、ステツプ26
によりウエイトが行なわれ、再びステツプ27〜29
で時刻t₃の音高分析が行なわれる。

次に、第６図のパターンｃに示す如く４分音符
のハ音が入力されると、カウント数零であるから
ステツプ29によりハ音が８分音符の形で表示され
（第４図Ａ）、ステツプ30で連続音が判断され、ス
テツプ31でカウント数が１とされ、ステツプ32、
33によりカウント数１に応じて（第４図Ｂ）ハ音
が４分音符の形に表示し直される。次いでステツ
プ27〜29によりこの４分音符のハ音の次に入力さ
れた音の高さが判定され、ステツプ30で非連続音
が判断されると上記次に入力された音の高さがス
テツプ34、35により８分音符で表示される。しか
る後ステツプ36でカウントクリアが行なわれ、ス
テツプ26によりウエイトが行なわれ、再びステツ
プ27〜29で更に次の音の音高分析が行なわれる。

このように、ステツプ25、35で表示すべき音の
高さを８分音符の形で表示され、ステツプ33で途
中経過する音符の符尾等が表示されて音符が書換
えられ、かつ、表示すべき音の音符の最終的なパ
ターンが表示される。第４図Ａ〜Ｉに示す如く、
２分音符や付点２分音符もこれに対応したカウン
ト数に応じてそのパターンが表示され、その際、
第９図に示す如く、表示すべき音の音符に至る迄
の途中の音符が表示される。

次に、標準速度記号（♪＝60）を表示し直し、
表示される音符の時価を変更する動作について説
明する。

標準速度（♪＝60）で表示すると本来第１０図
Ａに示す如き音価となる音楽（特にテンポの遅い
音楽）を演奏するとこのままの表示では音価が大
きすぎて読譜しずらいことがあり、このような場
合、演奏される音楽のテンポはそのままで、表示
される音符の時価を小さくする必要がある。第１
図中、モード設定スイツチ１５を操作すると自動
設定モードとされ（第２図Ａ中ステツプ20）、次
に、設定したい速度（例えば速度記号（♪＝30））
に応じた間隔を以て周期指示スイツチ１６を２度
操作する。スイツチ１６の最初の操作により信号
Ｈレベルが検出され（ステツプ37）、周期カウン
タ１７がセツトされ（ステツプ38）、カウントア
ツプが開始される（ステツプ39）。スイツチ１６
の２度目の操作により信号Ｈレベルが検出され
（ステツプ40）、これにより、周期計算及び周期デ
ータ設定部１８においてステツプ41でスイツチ１
６の操作間隔つまり周期が算出され、ステツプ42
で♪＝30に対応した新な周期・ウエイトデータが
設定され、このデータがRAM７の周期・ウエイ
トエリアに書込まれる。

この新たに設定された周期・ウエイトデータに
基いてステツプ43により速度記号のパターンデー
タが作成され、ステツプ44でCRT１４上の「60」
が例えば「30」に表示し直される。速度記号（♪
＝30）の表示が終了するとステツプ20に戻り、入
力される信号の音高分析が行なわれる。実際の演
奏では第１０図Ａに示す如きハ音（２秒間に相
当）が入力されると、上記説明の如くステツプ25
で８分音符でこの音高が表示され、ステツプ26に
おいて上記RAM７に書込まれた♪＝30に対応し
た周期・ウエイトデータに基いた時間次のステツ
プ27への移行を待つ。

この時間が経過するとステツプ27〜29で再びこ
のハ音が音高分析され、ステツプ30で連続音が判
断され、ステツプ20でカウント数１とされ、ステ
ツプ32、33で第１０図Ｂに示す如き４分音符のハ
音が表示される。この他の実際の演奏による２分
音符のホ音、ト音、ホ音（第１０図Ａ）も同図Ｂ
に示す如く４分音符として表示される。つまり、
時価を変更しなければ２秒間宛８分音符で４回音
高分析されて同図Ａに示す音価で表示されるとこ
ろを、２秒間宛８分音符で２回音高分析されるよ
うに音高分析の周期を大に変更して音価を小さく
表示し得る。

上記の例とは逆に、標準速度のままの表示では
音価が小さすぎる音楽（特にテンポの速い音楽）
では、周期指示スイツチ１６の操作間隔を小にし
て周期・ウエイトデータの値を標準速度のそれよ
りも小にして例えば♪＝240程度にする。このよ
うにすれば、標準速度における実際の演奏で32分
音符（１秒間で８個）で演奏されこれを表示し得
ないところを、１秒間宛８分音符で８回音高分析
されるように音高分析の周期を小に変更して音価
を大きく表示し得る。

上述の如く、本発明になる音符表示装置は、周
波数分析手段にて表示すべき音符の最短の音符の
時間毎に周波数分析された回数を検出し、周波数
分析手段において前後に分析された音の高さの違
い及びレベル差の検出して該前後の音が連続した
音であるか否かを判断し、連続音が判断された場
合周波数分析回数から予め該分析回数に対応して
設定されている時価の音符を表示し、非連続音が
判断された場合該分析回数に対応して設定されて
いる時価の音符を表示しかつ分析回数をクリア
し、又、予め設定されている標準速度記号に対応
した速度に対してこれを可変設定して該設定され
た速度に応じて上記周波数分析の周期を可変する
ようにしたため、入力音の高さと長さとを表示面
上の五線譜に音符として実時間単位で表示し得、
入力音の音符を後刻紙等にプリントする構成の装
置と異なり、演奏している音楽の楽譜を即刻表示
できるので、演奏されている音楽と楽譜との関係
を明確にでき、音楽教育用として便利であり、
又、特に遅いテンポの音楽で標準速度記号のまま
では各音符が所望の時価より長く表示される不都
合を生じた場合、テンポを速めて所望の小さな時
価で表示し得、一方、速い以テンポの音楽で標準
速度記号のままでは各音符が表示できない不都合
を生じた場合テンポを遅くして各音符を表示し
得、従つて、所望の楽譜状に実時間で表示し得、
又同じテンポで演奏されている音楽でも周波数分
析周期を種々変化することにより、音符を読取り
易い時価で正しく表示し得る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例のブロツク系統
図、第２図Ａ，Ｂは本発明装置の動作説明用フロ
チヤート、第３図は第１図中RAMの一部のアド
レスを説明する概略図、第４図Ａ〜Ｉは音符長と
カウント数との関係を示した図、第５図は音のレ
ベルと音符との関係を示した図、第６図はCTR
表示面の図、第７図はＶ・RAMのメモリマツ
プ、第８図はCRT表示面の区画説明図、第９図
は８分音符から表示される音符に至る迄の途中の
音符を説明するための図、第１０図Ａ，Ｂは夫々
標準速度記号による音価と可変設定された速度記
号による音価とを比較する図である。 １……音声信号入力端子、４……AD変換器、
５……制御装置、６……変換指令及びデジタル信
号出力部、７……RAM、８……演算及び音高分
析部、９……連続音検出部、１０……分析回路検
出及びパターンデータ検出部、１１……パターン
データ決定部、１２……ビデオ・デイスプレイ・
プロセツサ、１３……Ｖ・RAM、１４……
CRT、１５……モード設定スイツチ、１６……
周期指示スイツチ、１７……周期カウンタ、１８
……周期計算及び周期データ設定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力音声信号をデジタル信号に変換するAD
   変換手段と、表示すべき音符のうち最短の音符の
   長さに応じた時間毎に該AD変換手段からの信号
   を時系列的に周波数分析して音高を判定する周波
   数分析手段と、該周波数分析手段にて周波数分析
   回数を検出する周波数分析回数検出手段と、該周
   波数分析手段において前後に分析された音の高さ
   の違い及びレベル差を検出して該前後の音が連続
   した音であるか否かを判断する連続音判断手段
   と、該連続音判断手段にて連続音が判断された場
   合該周波数分析手段による周波数分析回数から予
   め該分析回数に対応して設定されている時価の音
   符の表示し、該連続音判断手段にて非連続音が判
   断された場合該分析回数に対応して設定されてい
   る時価の音符を表示しかつ該分析回数をクリアす
   る表示手段と、予め設定されている標準速度記号
   に対応した速度に対してこれを可変設定して該設
   定された速度に応じて上記周波数分析の周期を可
   変する周波数分析周期可変手段とよりなることを
   特徴とする音符表示装置。 ２ 該表示手段は、該周波数分析手段、周波数分
   析回数検出手段、連続音判断手段からの各出力に
   基いて所定のパターン情報に変換し、該パターン
   情報をビデオ・デイスプレイ・プロセツサを用い
   て複合映像信号に変換してCRTに表示する手段
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の音符表示装置。 ３ 該周波数分析周期可変手段は、外部操作スイ
   ツチを２回続けて操作する間隔を検出してその周
   期を検出し、該周期を測定してそのデータを該周
   波数分析手段における周波数分析周期データを格
   納するメモリに書込む手段であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の音符表
   示装置。